利用无人机吊运可以执行人员救助、装备运输、火灾扑救等各类任务。与吊车类似，执行吊运任务时要求货物快速、准确、无残摆地实现点对点运送，因此，旋翼飞行器吊运可以看作空中吊车。这一过程包含两个基本要求，即飞行器的快速精确定位与负载摆动的抑制与消除。然而，由于负载是通过吊绳悬挂于飞行器下方，无法直接对其施加控制，为实现上述两个基本目标，完全依赖于对飞行器的合理控制。此外，考虑到无人机自身是典型的非线性欠驱动系统，负载也是欠驱动的，因此无人机吊运系统属于典型的“双欠驱动”系统。加之系统在运行时，极易受到风、气流、气浪等多元干扰的影响，其控制问题极具挑战。
研究成果 (主要由梁潇博士完成)
- 建立了无人机吊运系统的非线性完整动力学模型，并搭建了基于Qualisys运动捕捉系统+AscTec公司Hummingbird四旋翼无人机的实验平台。
- 提出了最优轨迹规划、分层非线性控制的多种控制策略，相关结果发表在IEEE Transactions等期刊上。
- 部分实验结果见下面视频。
实验视频